РАКЕТА В СТВОЛЕ-КОНТЕЙНЕРЕ Российский патент 1998 года по МПК F41F3/04 

Предполагаемое изобретение относится к области ракетных систем оружия, использующих для запуска ракет транспортно-пусковые контейнеры и предназначено для использования в ракетных комплексах, в которых уровень возмущений, приобретаемых ракетой при старте, существенно влияет на управляемость ракеты на начальном участке наведения на цель.

Известны системы оружия (комплексы вооружений), в которых для запуска управляемой ракеты, неуправляемой ракеты или гранаты используют трубчатые направляющие, которые служат как для хранения и транспортировки ракет и гранат, так и для их запуска, выполняя функции ствола, называемые транспортно-пусковыми контейнерами или контейнерами. Известна проблема снижения уровня механических возмущений управляемых ракет, возникающих при их старте. Эти возмущения возникают, в частности, от воздействия сил трения ракеты и струй реактивного двигателя о внутреннюю поверхность контейнера. Особенно нежелательны эти возмущения в начальный момент полета ракеты, так как передаются через места крепления контейнера на пусковую установку и связанный с ней оптический прицел с прибором наведения, вызывая нежелательные колебания самого поля управления, что, в конечном итоге, может привести к срыву управления ракетой и невыполнению стреляющим боевой задачи.

Известно устройство безотказного пуска снаряда (ракеты), в частности противотактновой, из открытой с двух сторон пусковой установки [1]. В нем придают ускорение в разных направлениях снаряду и специально подобранной противомассе.

В носимых и переносных ракетных комплексах одним из ограничений, накладываемых на характеристики составных частей комплекса, является максимальное значение носимой стреляющим массы составных частей, в том числе и массы контейнера с ракетой. Потребность в противомассе при ограничении общей массы приводит к необходимости снижения стартовой массы ракеты и массы полезной нагрузки, что, естественно, снижает эффективность действия ракеты и является препятствием к широкому использованию этой конструкции. Кроме того, высокая скорость отделения противомассы, в 4 раза превышающая скорость вылета ракеты, и не вполне определенная траектория ее движения после отделения от контейнера также накладывают ограничения на использование устройства по патенту.

Известно устройство, установленное на заднем конце трубы, которое снижает силу отката (скорость перемещения трубы) и, соответственно, исключает возможность срыва ракеты и пусковой трубы с пусковой установки [2]. В нем используют взаимодействие газовой струи реактивного двигателя, придающей движение ракете и истекающей из пусковой трубы (ствола-контейнера) через задний торец, с устройством компенсации сил трения ракеты о контейнер, расположенным на этом торце. Это устройство выполнено таким образом, что пороховые газы наталкиваются на него и, в определенной мере, компенсируют воздействие сил трения ракеты о внутреннюю поверхность трубы, снижая возмущающее воздействие.

Недостатком этого устройства является то, что при старте не регулируется общее компенсирующее воздействие в условиях, когда возмущающие воздействие сил трения со стороны элементов ракеты и, особенно, газовой струи о внутренние стенки ствола-контейнера переменны по величине по мере продвижения ракеты внутри ствола-контейнера и зависит от начальных условий, например, температуры заряда.

Задачей предполагаемого изобретения является расширение диапазона компенсации возмущающих воздействий на систему ракета-контейнер, и, в частности, воздействий на систему пусковая установка-прицел, причем использования и регулирования воздействий газовой струи реактивного двигателя на элементы, связанные со стартующей ракетой, что, в конечном итоге, облегчает процесс встреливания ракеты в поле управления и улучшает ее полет на начальном участке.

Данная задача решается тем, что в ракете, установленной в стволе-контейнере, имеющей стартовый двигатель и устройство снижения скорости перемещения контейнера, устройство снижения скорости ствола-контейнера выполнено в виде стакана с отверстием в дне и состоящего преимущественно из двух разделенных в продольном направлении частей, установленного дном в кольцевую проточку, выполненную на наружной поверхности стартового двигателя в области сопел с направлением боковых сторон стакана в направлении истечения газовых струй.

Достижение цели обеспечивается за счет компенсации сил трения газовой струи стартового двигателя о внутреннюю поверхность ствола-контейнера силами трения прижимающихся давлением той же газовой струи к стволу-контейнеру элементов ракеты.

На фиг. 1, 2, 3, - изображена ракета.

Ракета 1, установленная в стволе-контейнере 2 (фиг. 1). Ракета 1 центрируется в стволе-контейнере в кормовой части с помощью устройства снижения скорости контейнера, выполненного в виде разрезанного вдоль на части (линия разреза "а"), преимущественно две, стакана 3, имеющего отверстие в дне (фиг. 2). Дно стакана 3 установлено в проточку, выполненную на наружной поверхности ракеты 1 в области сопел стартового двигателя 4, а боковая часть направлена в сторону истечения газовых струй стартового двигателя 4.

На фиг. 3 изображена ракета 1 во время выстрела, в момент ее движения по стволу-контейнеру 2. Ракета работает следующим образом. После воспламенения стартового двигателя 4 ракета начинает движение по стволу-контейнеру. Под действием давления газов, истекающих из сопел ракеты 1 стакан 3 прижимается к стенке ствола-контейнера и создает определенную силу трения устройства о внутреннюю поверхность ствола-контейнера, при которой силы трения газовой струи и суммарные силы трения ракеты о внутреннюю поверхность ствола-контейнера примерно уравновешиваются. Это обеспечивает снижение скорости перемещения контейнера. После выхода из ствола-контейнера части стакана имеют возможность отделиться от ракеты, выйдя из проточки под действием аэродинамических сил набегающего потока воздуха или от вращения ракеты.

Изменение силы трения газовой струи о внутреннюю поверхность ствола-контейнера, например, при изменении начальной температуры заряда автоматически компенсируется соответствующим изменением давления газовой струи на элементы стакана.

Размеры боковых сторон стакана, размер зазора между частями стакана и другие размеры выбираются экспериментально с учетом конструктивных особенностей расположения сопел реактивного двигателя относительно образующей внутренней поверхности, внутренней баллистики реактивного двигателя и картины истечения струй.

Снижение импульса механических воздействий со стороны ракеты и ее реактивного двигателя на контейнер в свою очередь снижает уровень механического воздействия контейнера на отделяющуюся от него ракету, следствием чего является снижение уровня механических возмущений, приобретаемых ракетой при старте и решение многих проблем начального участка полета ракеты.

На предприятии-заявителе проведены опытные работы, подтвердившие низкий уровень приобретаемых ракетой механических возмущений и передаваемых на систему пусковая установка-прицел возмущений со стороны системы ракета-контейнер при использовании заявляемого устройства.

Источники информации, принятые во внимание.

1. Патент США N 3815469, публикация 11.06.74, т. 923 N 2, МКИ⁵ F 41 F 1/00, НКИ 89-1.701, УДК 623.428.2(088.8).

2. Патент США N 4327624, МКИ⁵ F 41 F 3/04, НКИ 89-1.815, УДК 623.428.

Использование: ракетное оружие. Сущность изобретения: ракета в стволе контейнера содержит стартовый двигатель и устройство снижения скорости ствола-контейнера, выполненное в виде стакана с отверстием в дне. Стакан состоит из разделенных в продольном направлении частей и установлен дном в кольцевую проточку, выполненную на наружно поверхности стартового двигателя в области сопел с направлением боковых сторон стакана в направлении истечения газовых струй. 3 ил.

Ракета, установленная в стволе-контейнере и имеющая стартовый двигатель и устройство снижения скорости перемещения контейнера, отличающаяся тем, что устройство снижения скорости ствола-контейнера выполнено в виде стакана с отверстием в дне, состоящего из разделенных в продольном направлении частей, установленного дном в кольцевую проточку, выполненную на наружной поверхности стартового двигателя в области сопел с направлением боковых сторон стакана в направлении истечения газовых струй.